專利名稱：高頻功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)輸出功率來切換放大器內(nèi)的路徑的高頻功率放大器。
背景技術(shù)：
在便攜式電話或便攜式終端中，使用以數(shù)十MHz以上的高頻帶進(jìn)行工作的高頻功率放大器。該高頻功率放大器在獲得28. 25dBm的大功率輸出的情況下，在獲得17dBm的中功率輸出的情況下，在獲得7dBm的小功率輸出的情況下，分別切換放大器內(nèi)的路徑。由此，能夠使在各個(gè)輸出功率的工作效率提高(例如，參照非專利文獻(xiàn)I)。在現(xiàn)有的高頻功率放大器中，在對(duì)于獲得小/中功率輸出的情況是共同的路徑中，利用并聯(lián)連接的切換元件(switching element)和電容器來進(jìn)行阻抗匹配。 非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn) I Proceedings of the 36th European Microwave Conference,P348-P351?？墒?，由于切換元件和電容器并聯(lián)連接，所以只能進(jìn)行阻抗匹配的切換，而不能同時(shí)進(jìn)行路徑的切換。因此，存在電路的自由度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于獲得一種能同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配的切換和路徑的切換，能使電路設(shè)計(jì)的自由度提聞的聞?lì)l功率放大器。本發(fā)明的高頻功率放大器的特征在于，具備第一晶體管，對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大；第二晶體管，對(duì)所述第一晶體管的輸出信號(hào)進(jìn)行放大；第三晶體管，與所述第一晶體管并聯(lián)連接，對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大；第一切換元件，連接在所述第一晶體管的輸出和所述第二晶體管的輸入之間；第二切換元件，連接在所述第三晶體管的輸出和所述第一切換元件之間；第三及第四切換元件，在所述第一晶體管的輸出以及所述第二切換元件和所述第二晶體管的輸出之間串聯(lián)連接；以及第一電容器，連接在所述第三切換元件和所述第四切換元件之間。根據(jù)本發(fā)明，能夠同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配的切換和路徑的切換，并且能夠使電路設(shè)計(jì)的自由度提聞。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的高頻功率放大器的圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的高頻功率放大器的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的高頻功率放大器的圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的高頻功率放大器的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的高頻功率放大器的圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的高頻功率放大器進(jìn)行說明。存在對(duì)相同的或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說明的情況。實(shí)施方式I.
圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的高頻功率放大器的圖。晶體管Trl對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大。晶體管Tr2對(duì)晶體管Trl的輸出信號(hào)進(jìn)行放大。晶體管Tr3與晶體管Trl并聯(lián)連接，對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大。輸入匹配電路Ml使晶體管Trl、Tr3各自的輸入阻抗與特性阻抗匹配。級(jí)間匹配電路M2使晶體管Trl的輸出阻抗和晶體管Tr2的輸入阻抗匹配。預(yù)匹配電路M3使晶體管Tr3的輸出阻抗與特性阻抗匹配。輸出匹配電路M4使晶體管Trl、Tr2、Tr3的輸出阻抗與特性阻抗匹配。
在晶體管Trl的輸出和晶體管Tr2的輸入之間連接有切換元件SWl。在晶體管Tr3的輸出和切換元件SWl之間連接有切換元件SW2。在晶體管Trl的輸出及切換元件SW2和晶體管Tr2的輸出之間串聯(lián)連接有切換元件SW3、SM。在切換元件SW3和切換元件SW4之間連接有電容器Cl。電容器Cl的一端連接在切換元件SW3和切換元件SW4的連接點(diǎn)。電容器Cl的另一端接地。該電容器Cl是使晶體管Trl、Tr2的輸出阻抗與特性阻抗匹配的預(yù)匹配電路。接著，說明本實(shí)施方式的高頻功率放大器的工作。在獲得17dBm以上的大功率輸出的情況下，切換元件SWl接通，切換元件SW2、SW3、SW4斷開，路徑I變?yōu)橛行?。晶體管Tr3被截止。晶體管Trl對(duì)輸入到輸入端子IN的信號(hào)進(jìn)行放大，晶體管Tr2對(duì)晶體管Trl的輸出信號(hào)進(jìn)行放大，并從輸出端子OUT輸出。在獲得7 17dBm的中功率輸出的情況下，切換元件SW1、SW2斷開，切換元件SW3、SW4接通，路徑2變?yōu)橛行?。晶體管Tr2、Tr3被截止。晶體管Trl對(duì)輸入到輸入端子IN的信號(hào)進(jìn)行放大并從輸出端子OUT輸出。在獲得7dBm以下的小功率輸出的情況下，切換元件SWl斷開，切換元件SW2、SW3、SW4接通，路徑3變?yōu)橛行?。晶體管Trl、Tr2被截止。晶體管Tr3對(duì)輸入到輸入端子IN的信號(hào)進(jìn)行放大并從輸出端子OUT輸出。如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式中，使用了電容器Cl的預(yù)匹配電路與切換元件SW3串聯(lián)連接。由此，能夠在進(jìn)行路徑2以及路徑3變?yōu)橛行У哪菢拥穆窂角袚Q的同時(shí)，還進(jìn)行使用了電容器Cl的阻抗匹配的切換。其結(jié)果是能使電路設(shè)計(jì)的自由度提高。實(shí)施方式2.
圖2是表不本發(fā)明的實(shí)施方式2的高頻功率放大器的圖。電容器Cl的一端與切換兀件SW3連接，電容器Cl的另一端與切換元件SW4連接。即，在預(yù)匹配電路中，串聯(lián)連接有電容器Cl。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I是同樣的。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于切換元件和電容器并聯(lián)連接，所以不能使用串聯(lián)分量的元件。與此相對(duì)地，在本實(shí)施方式中，預(yù)匹配電路與切換元件SW3串聯(lián)連接，因此能夠使用串聯(lián)連接的電容器Cl。在該情況下也能得到與實(shí)施方式I同樣的效果。實(shí)施方式3.
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的高頻功率放大器的圖。在切換元件SW3和切換元件SW4之間，與電容器Cl串聯(lián)地連接有電感器LI。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I是同樣的。由此，能夠使路徑2以及路徑3的阻抗匹配的自由度增加，能夠使晶體管Trl、Tr3的工作效率提
O實(shí)施方式4.
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的高頻功率放大器的圖。在晶體管Tr2的輸出和電容器Cl之間，與切換元件SW4并聯(lián)地連接有電容器C2。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I是同樣的。由于該電容器C2為僅在大功率輸出工作時(shí)起作用的預(yù)匹配電路，所以能夠使晶體管Tr2的飽和輸出功率提高。實(shí)施方式5.
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的高頻功率放大器的圖。在晶體管Tr2的輸出和接地 點(diǎn)之間串聯(lián)連接有切換元件SW5以及電容器C3。在晶體管Tr2和第四切換元件之間連接有電感器L2。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2是同樣的。由此，能夠按兩個(gè)階段切換路徑2以及路徑3的阻抗匹配，因此能夠使晶體管Trl的工作效率提高。表I是表示在17dBm的中輸出功率時(shí)，現(xiàn)有的高頻功率放大器的工作效率和實(shí)施方式5的高頻功率放大器的工作效率的比較表。從表I可知，實(shí)施方式5與現(xiàn)有技術(shù)相比工作效率提高3%。表I
權(quán)利要求
1.一種高頻功率放大器，其特征在于，具備 第一晶體管，對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大； 第二晶體管，對(duì)所述第一晶體管的輸出信號(hào)進(jìn)行放大； 第三晶體管，與所述第一晶體管并聯(lián)連接，對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大； 第一切換元件，連接在所述第一晶體管的輸出和所述第二晶體管的輸入之間； 第二切換元件，連接在所述第三晶體管的輸出和所述第一切換元件之間； 第三以及第四切換元件，在所述第一晶體管的輸出及所述第二切換元件和所述第二晶 體管的輸出之間串聯(lián)連接；以及 第一電容器，連接在所述第三切換元件和所述第四切換元件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻功率放大器，其特征在于， 所述第一電容器的一端連接在所述第三切換元件和所述第四切換元件的連接點(diǎn)， 所述第一電容器的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻功率放大器，其特征在于， 所述第一電容器的一端與所述第三切換元件連接， 所述第一電容器的另一端與所述第四切換元件連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的高頻功率放大器，其特征在于，在所述第三切換元件和所述第四切換元件之間還具備與所述第一電容器串聯(lián)連接的電感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的高頻功率放大器，其特征在于，在所述第二晶體管的輸出和所述第一電容器之間還具備與所述第四切換元件并聯(lián)連接的第二電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的高頻功率放大器，其特征在于，在所述第二晶體管的輸出和接地點(diǎn)之間還具備串聯(lián)連接的第五切換元件和第三電容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及高頻功率放大器。獲得一種能夠同時(shí)進(jìn)行阻抗匹配的切換和路徑的切換，能夠使電路設(shè)計(jì)的自由度提高的高頻功率放大器。晶體管(Tr1)對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大。晶體管(Tr2)對(duì)晶體管(Tr1)的輸出信號(hào)進(jìn)行放大。晶體管(Tr3)與晶體管(Tr1)并聯(lián)連接，并對(duì)從外部輸入的高頻信號(hào)進(jìn)行放大。在晶體管(Tr1)的輸出和晶體管(Tr2)的輸入之間連接有切換元件(SW1)。在晶體管(Tr3)的輸出和切換元件(SW1)之間連接有切換元件(SW2)。在晶體管(Tr1)的輸出及切換元件(SW2)和晶體管(Tr2)的輸出之間串聯(lián)連接有切換元件(SW3、SW4)。在切換元件(SW3)和切換元件(SW4)之間連接有電容器(C1)。
文檔編號(hào)H03F3/20GK102790591SQ20121015526
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者前原宏昭, 彌政和宏, 渡邊晉太郎, 高相純 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社